钙钛矿薄膜太阳能电池具有清洁、低成本、高效光电转换等优点,是最具前景的光伏电池,当前已认证效率到达25.2%。钙钛矿薄膜太阳能电池对缓解当前能源危机和环境污染具有重要意义。在温度、光照、压力等外部因素的影响下,钙钛矿带隙以及载流子传输层发生改变影响其光电转换性能。因此,本论文主要进行以下两个方面的工作:对空穴传输层进行优化设计和温度调控对钙钛矿材料产生残余应力的影响,进而研究其光电转换性能。研究具体内容如下:第一,采用电化学沉积法制备了均匀的锂掺杂氧化镍空穴传输层。当锂掺杂量为32%时获得均匀和结晶性优异的空穴传输层。通过扫描电子显微图像(SEM)观察到氧化镍空穴传输层中锂掺杂量为32%时,生成的钙钛矿晶粒尺寸相对较大、均匀和结晶性良好。同时,通过空间电荷限制电流(SCLC)测试方法显示锂掺杂量为32%时钙钛矿薄膜内部的缺陷态密度明显减小,较小的缺陷态密度有利抑制电荷载流子的复合,从而提高钛矿薄膜太阳能电池的光电转换能力,进而获得最佳光电转换效率(PCE)为20.44%。第二,采用温度调控对钙钛矿薄膜进行处理。通过X射线衍射(XRD)测试表明干冰冷却的钙钛矿薄膜结晶性较好,并且通过扫描电子显微图像(SEM)观察到干冰冷却的钙钛矿薄膜的晶粒尺寸较大,断面图显示在整个钙钛矿薄膜厚度上呈单一颗粒。同时,干冰冷却的钙钛矿薄膜顶部更光滑平整,从而改善了钙钛矿吸收层和载流子传输层的界面载流子输运能力,进而获得钙钛矿薄膜太阳能电池最佳光电转换效率(PCE)为16.60%。